CN108001545A - 复合板和具有其的仪表板横梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合板和具有其的仪表板横梁，复合板包括复合板本体，复合板本体包括高韧铝合金层以及高强铝合金层，高强铝合金层的厚度大于高韧铝合金层的厚度，高强铝合金层的抗弯强度不小于630Mpa，高韧铝合金层的延伸率不小于12％，高强铝合金层相对高韧铝合金层为复合板弯曲方向相反的一侧。根据本发明实施例的复合板，复合板本体的密度轻，且能够承受较强的弯曲应力，具有较高的抗弯性能。

Description

复合板和具有其的仪表板横梁

技术领域

本发明涉及一种复合板，具体而言，涉及一种用于仪表板横梁的复合板和仪表板横梁。

背景技术

相关技术中，车辆的仪表板横梁通常采用钢管和钢板冲压焊接制成，仪表板横梁整体较重，增加了整车重量，不符合汽车轻量化的发展趋势。同时，仪表板横梁的强度不足，容易受到安装在仪表板横梁上的部件压迫弯曲而产生裂纹，影响仪表板横梁的使用寿命。此外，钢制的仪表板横梁在潮湿环境等恶劣工况中存放和使用时容易发生腐蚀，降低仪表板横梁的整体强度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一方面提出了一种复合板，该复合板的密度较小且具有较强的抗弯性能。

本发明的第二方面提出了一种具有上述复合板的仪表板横梁。

根据本发明第一方面所述的复合板，包括复合板本体，所述复合板本体包括高韧铝合金层以及高强铝合金层，所述高强铝合金层的厚度大于所述高韧铝合金层的厚度，所述高强铝合金层的抗弯强度不小于630Mpa，所述高韧铝合金层的延伸率不小于12％，所述高强铝合金层相对所述高韧铝合金层为所述复合板弯曲方向相反的一侧。

根据本发明第一方面所述的复合板，所述复合板本体的密度轻，且能够承受较强的弯曲应力，具有较高的抗弯性能。

根据本发明一些实施例所述的复合板，所述高韧铝合金层与所述高强铝合金层之间还设置有中间纯铝层。由此，中间纯铝层韧性较强，当裂缝在高强铝合金层中出现并向高韧铝合金层延伸时，中间纯铝层可以阻碍裂缝进一步传播，保证复合板整体不会发生断裂。

进一步地，所述中间纯铝层与所述高韧铝合金层和所述高强铝合金层焊接固定。由此复合板本体具有更强的结构强度，且高韧铝合金层与高强铝合金层之间连接质量更好。

进一步地，所述中间纯铝层的厚度为400-700μm。由此，既可以阻碍裂缝通过中间纯铝层进一步传播，又减少了复合板整体的厚度，减轻了复合板整体的重量。

根据本发明一些实施例所述的复合板，所述复合板本体的外表面包覆有防腐层。由此复合板不易由于生锈失效，保证复合板整体具有较强的结构强度。

进一步地，所述防腐层为外表纯铝层。由此复合板不易由于生锈失效，且复合板的成本较低，易于制造。

更进一步地，所述外表纯铝层的厚度为400-700μm。由此复合板既不易由于生锈失效，又减少了复合板整体的厚度，减轻了复合板整体的重量。

根据本发明一些实施例所述的复合板，所述复合板的厚度为5-8mm。由此复合板既具有较强的结构强度，又减少了复合板整体的厚度，减轻了复合板整体的重量。

根据本发明一些实施例所述的复合板，所述高强铝合金层的厚度为所述复合板总厚度的70-80％，所述高韧铝合金层的厚度为所述复合板总厚度的20-30％。由此可以保证高强铝合金层较厚以具有足够的抗弯强度，同时高韧铝合金层较薄以具有良好的韧性。

根据本发明第二方面所述的仪表板横梁，设有如本发明第一方面所述的复合板。

根据本发明第二方面所述的仪表板横梁，仪表板横梁既可以具有较强的重量，符合车辆的轻量化需求，又具有较强的抗弯能力，提高仪表板横梁的使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的复合板的截面示意图。

附图标记：

复合板100，复合板本体1，高强铝合金层11，高韧铝合金层12，中间纯铝层13，防腐层2。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并参考具体实施例描述本发明。

首先结合图1描述本发明实施例的复合板100。

如图1所示，本发明实施例的复合板100可以包括复合板本体1，复合板本体1可以包括高韧铝合金层12以及高强铝合金层11，高韧铝合金层12和高强铝合金层11可以叠置相连，高强铝合金层11的厚度可以大于高韧铝合金层12的厚度，由此可以保证高强铝合金层11较厚以具有足够的抗弯强度，同时高韧铝合金层12较薄以具有良好的韧性。

高强铝合金层11的抗弯强度可以大于或者等于630Mpa，由此可以保证高强铝合金层11具有较高的抗弯强度。高韧铝合金层12的延伸率可以大于或者等于12％，由此可以保证高强铝合金层11具有较好的韧性。

高强铝合金层11相对高韧铝合金层12可以为复合板100弯曲方向相反的一侧。换言之，当复合板100弯曲时，高强铝合金层11位于相对高韧铝合金层12可以为复合板100弯曲方向相反的一侧，此时高强铝合金层11受到的拉力最大，由于高强铝合金层11抗弯强度较高，可以阻碍复合板100在高强铝合金层11处产生裂缝。

当复合板100受到弯曲应力过大，高强铝合金层11最终受到的应力大于抗弯强度而产生裂缝时，裂缝进而向高韧铝合金层12延伸，而高韧铝合金层12的韧性较好，能够阻碍裂缝在高韧铝合金层12内继续延伸，进而阻碍复合板100整体受弯曲而发生断裂。

根据本发明实施例的复合板100，通过设置高强铝合金层11和高韧铝合金层12，复合板100整体密度较小，同时可以复合板100可以在受到弯曲时阻碍裂缝在复合板100内部的产生和传播，进而阻碍复合板100整体受弯曲而发生断裂，使复合板100能够承受较强的弯曲应力，具有较高的抗弯性能。

在本发明的一些可选的实施例中，如图1所示，高韧铝合金层12与高强铝合金层11之间还可以设置有中间纯铝层13。由此，中间纯铝层13韧性较强，当裂缝在高强铝合金层11中出现并向高韧铝合金层12延伸时，中间纯铝层13可以阻碍裂缝进一步向高韧铝合金层12传播，保证复合板100整体不会发生断裂。

进一步地，中间纯铝层13可以与高韧铝合金层12以及高强铝合金层11焊接固定。由此复合板本体1可以具有更强的结构强度，且相对于高韧铝合金层12与高强铝合金层11直接焊接，中间纯铝层13可以增强高韧铝合金层12与高强铝合金层11的焊接质量。

进一步地，中间纯铝层13的厚度可以为400-700μm。由此，中间纯铝层13既有足够的厚度阻碍裂缝通过中间纯铝层13进一步传播，又可以减少了复合板100整体的厚度，减轻了复合板100整体的重量。

可选地，如图1所示，复合板本体1的外表面可以包覆有防腐层2。由此复合板100不易由于生锈失效，保证复合板100整体具有较强的结构强度，提高了复合板100的使用寿命。

进一步地，防腐层2可以为外表纯铝层。由此复合板100不易由于生锈失效，且复合板100的成本较低，外表纯铝层可以直接焊接在高强铝合金层11以及高韧铝合金层12的外表面，复合板100易于制造。

更进一步地，外表纯铝层的厚度可以为400-700μm。由此外表纯铝层既有足够的厚度阻碍复合板100生锈失效，又减少了复合板100整体的厚度，减轻了复合板100整体的重量。

具体地，复合板100的厚度可以为5-8mm。由此复合板100既具有较强的结构强度，又减少了复合板100整体的厚度，减轻了复合板100整体的重量。

根据本发明一些实施例的复合板100，如图1所示，高强铝合金层11的厚度可以为复合板100总厚度的70-80％，高韧铝合金层12的厚度可以为复合板100总厚度的20-30％。由此可以保证高强铝合金层11较厚以具有足够的抗弯强度，同时高韧铝合金层12较薄以具有良好的韧性。

下面描述本发明实施例的仪表板横梁。

本发明实施例的仪表板横梁设有如本发明上述任一种实施例的复合板100。

根据本发明实施例的仪表板横梁，通过设置复合板100，仪表板横梁既可以具有较强的重量，符合车辆的轻量化需求，又具有较强的抗弯能力，提高仪表板横梁的使用寿命。

在一些具体的实施例中，仪表板横梁可以包括横梁本体和安装支架，安装支架可以安装在横梁本体上，横梁本体可以为金属管梁，车辆的转向管柱、安全气囊和空调等器件可以安装在安装支架上。

安装支架可以包括转向管柱安装支架、转向管柱加强支架、仪表板骨架安装支架、仪表板骨架加强支架、空调安装支架和PAB(Passenger Air Bag，中文名称：安全气囊)安装支架，安装支架均可以由复合板100冲压制成。

由于车辆的转向管柱安装在转向管柱安装支架和转向管柱加强支架的上方，车辆的仪表板骨架安装在仪表板骨架安装支架和仪表板骨架加强支架的上方，车辆的空调安装在空调支架的上方，受到转向管柱、仪表板骨架以及空调的重力作用，转向管柱安装支架、转向管柱加强支架、仪表板骨架安装支架、仪表板骨架加强支架和空调安装支架均向下弯曲。

因此，为提高抗弯性能，转向管柱安装支架、转向管柱加强支架、仪表板骨架安装支架、仪表板骨架加强支架和空调安装支架中的高强铝合金层11可以位于高韧铝合金层12的上方。

由于车辆的安全气囊安装在PAB安装支架的下方同时压迫PAB安装支架向上弯曲，为提高抗弯性能，PAB安装支架中的高强铝合金层11可以位于高韧铝合金层12的下方。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种复合板，其特征在于，包括：

复合板本体，所述复合板本体包括：延伸率不小于12％的高韧铝合金层以及抗弯强度不小于630Mpa的高强铝合金层，所述高强铝合金层的厚度大于所述高韧铝合金层的厚度，所述高强铝合金层相对所述高韧铝合金层为所述复合板弯曲方向相反的一侧。

2.根据权利要求1所述的复合板，其特征在于，所述高韧铝合金层与所述高强铝合金层之间还设置有中间纯铝层。

3.根据权利要求2所述的复合板，其特征在于，所述中间纯铝层与所述高韧铝合金层和所述高强铝合金层焊接固定。

4.根据权利要求2所述的复合板，其特征在于，所述中间纯铝层的厚度为400-700μm。

5.根据权利要求1所述的复合板，其特征在于，所述复合板本体的外表面包覆有防腐层。

6.根据权利要求5所述的复合板，其特征在于，所述防腐层为外表纯铝层。

7.根据权利要求6所述的复合板，其特征在于，所述外表纯铝层的厚度为400-700μm。

8.根据权利要求1所述的复合板，其特征在于，所述复合板的厚度为5-8mm。

9.根据权利要求1所述的复合板，其特征在于，所述高强铝合金层的厚度为所述复合板总厚度的70-80％，所述高韧铝合金层的厚度为所述复合板总厚度的20-30％。

10.一种仪表板横梁，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的复合板。